万兆以太网TCP/IP传输系统设计

摘要

针对当今核物理实验领域对数据传输系统提出的高性能、高稳定性要求,完成了基于FPGA的万兆以太网TCP/IP传输系统的设计。文中主要工作在于精简优化传统TCP/IP协议栈,对TCP/IP协议栈模块自顶向下进行模块化设计,并调用10 Gbit Ethernet MAC与PHY的IP核配合使用,在FPGA内部实现基于IEEE 802.3的TCP/IP协议数据的接收、缓存、控制、发送等功能。此外还搭建了万兆以太网测试平台,对本设计的基本功能进行全面测试:完成了ARP协议报文的请求与应答、ICMP协议报文的请求与应答、客户端与服务器端之间的数据传输链路测试,且测试过程无数据包丢失。测试结果表明,该设计已基本满足高性能与高稳定性的要求,应用于核物理实验的读出平台前景优势明显。